鄂尔多斯盆地东北部上古生界油气成藏期次

运用流体包裹体测温与磷灰石裂变径迹热史模拟相结合的油气成藏年代学研究方法,系统探讨了鄂尔多斯盆地东北部上古生界油气成藏期次和时间.基于流体包裹体均一温度的分析表明,二叠系砂岩储层总体上经历了2～3期次的油气充注过程;结合单井的热演化史研究,推算油气的充注时间为168～156,148～132,32 Ma.综合分析认为,鄂...     

鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界山32段储层砂岩成岩作用

鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界山 32段砂岩储层以石英砂岩为主,其次为岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩.目前储层正处于晚成岩阶段B期,成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,机械压实作用、压溶作用和自生黏土矿物的胶结作用是低孔低渗储层形成的主要原因,成岩晚期的溶蚀作用大大改善了砂岩储层的储集空间.根据成岩作用的特点,将研究区山 32段划分出5个成岩相:压实压溶相、弱压实-硅质胶结相、弱压实-自生黏土矿物胶结相、弱压实-碳酸盐胶结相、弱压实-溶蚀相.压实压溶相储层物性最差;弱压实-硅质胶结相、弱压实-自生黏土矿物胶结相和弱压实-碳酸盐胶结相储层的孔隙度、渗透率总体也很低;弱压实-溶蚀相储层的储集空间最发育、连通性最好,孔隙类型以粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔为主.     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水水-岩反应的锶同位素证据

利用鄂尔多斯白垩系盆地地下水锶同位素和水化学资料,对该区水-岩作用机制进行了分析,并采用反向水文地球化学模拟的方法对锶同位素示踪水-岩反应的分析结论进行了验证。结果表明:研究区主要发生了石膏、少量碳酸盐矿物及铝硅酸盐矿物的溶解反应,且北区地下水对石膏等硫酸盐矿物的溶滤作用强于南区,而南区地下水对铝硅酸盐矿物的溶滤作用强于北区;同时,南区碳酸盐矿物发生了溶解/沉淀的不一致性,即白云石发生溶解反应而方解石发生沉淀反应。采用锶同位素方法得出的水-岩作用结论与反向水文地球化学模拟结果相一致。     

鄂尔多斯盆地上古生界储层现今地下水动力场及其流体特征

油气的运移、聚集与地下水动力场的形成与演化紧密相关。含油气沉积盆地地下水动力场的理想模式可以归纳为两种,即对称型和不对称型,其中局部地下水动力单元可以划分为：（1）泥岩压水离心流;（2）大气水下渗向心流;（3）越流、越流－蒸发泄水;（4）滞留4种类型。本文试通过讨论鄂尔多斯盆地现今地下水动力场的特征,推断其油气的运移和聚集,这对分析鄂尔多斯盆地上古生界气田的形成,以及资源评价和勘探决策都具有极其重要的意义。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界储层裂缝研究

裂缝的发育不仅可以提高基质渗透率,增大油气产量,而且可能成为油气二次运移的主要通道,因此定量评价储层(尤其是致密砂岩储层)的裂缝频率、发育规模和空间分布是十分必要的,通过岩心观察、薄片分析及测井资料解释等表明,研究区盒8、山1、山2段裂缝较为发育,以水平裂缝和高角度近垂直裂缝为主;约90%的裂缝为有效裂缝,显示气层或干层;约30%的裂缝产出层段为气层和含气层,可见宏观裂缝的发育为油气富集提供了良好的运移通道。成像测井显示,研究区微裂缝发育也较为广泛,以垂直裂缝为主,为天然气向上运移提供了通道。     

鄂尔多斯盆地下古生界储层气气源探讨

鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探的制约因素是有效烃源岩的问题。笔者通过对鄂尔多斯盆地早古生代的沉积构造演化、沉积环境、生烃潜力、本溪组砂体展布特征与中央大气田藕合关系、上古生界天然气向下穿层运移条件、地球化学等方面的综合分析,指出中央大气田的气源主要来自上古生界的煤系地层及本溪组和太原组中的海相烃源岩,并在此基础上指出下古生界天然气勘探的方针和下一步有利勘探选区。     

孔隙结构对低渗-特低渗砂岩储层渗流特征的影响段储层为例——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段储层为例

通过铸体薄片显微镜下观察、孔喉图像、毛细管压力、恒速压汞、气水相对渗透率、核磁共振等多种分析实验手段,研究了鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段低孔、低渗-特低渗砂岩储层的微观孔隙结构和渗流特征,探讨了孔隙结构对储层渗流特征的影响。结果表明,孔隙结构特征是影响低孔、低渗-特低渗砂岩储集性能与渗流特征的主要因素。而砂岩的孔隙结构特征主要受砂岩原生矿物组合与成岩演化过程及其产物的控制,盒8段各砂岩类型由于其矿物成分不同导致孔隙结构的差异,也是各砂岩类型储集性能与渗流能力存在差别的直接原因。在孔隙结构参数中,喉道的大小、有效孔隙与喉道的体积及其连通性是决定储层储集与渗流能力的关键。大孔喉对储层渗流能力的贡献更大,中-小孔喉则对储集能力的贡献相对较高。微裂缝是除孔隙结构以外影响砂岩储集性能与渗流特征的重要因素。     

西加拿大盆地古生界烃源岩特征及对鄂尔多斯盆地气源岩的认识

对西加拿大阿尔伯塔和威利斯顿盆地古生界海相烃源岩的形成环境、发育特点及有机质丰度等进行了调研,西部盆地古生界海相烃源岩主要发育在深水盆地和开阔海环境,这些烃源岩的分布特点是厚度薄(一般小于10m),分布范围广(几乎分布于全盆地),有机质丰度高(Kukeristic 油页岩 TOC 可达28%),成熟度分布范围广(主要处于成熟阶段,R_o=0.6%～1.3%),岩性主要为黑色页岩和灰质泥岩。联系到我国的鄂尔多斯盆地,根据下古生界奥陶系的沉积环境和目前的烃源岩有机质丰度等分析资料,认为该盆地的西部和东部也可能发育有有机质丰度高、厚度薄的烃源岩。     

CO2-水-岩相互作用对盖层渗透率影响的数值模拟

针对我国江汉盆地深部含水层的基础地质和水文地质条件,运用国际先进的反应溶质运移数值模拟软件TOUGHREACT建立垂向一维模型,探索研究了CO2进入盖层后,CO2 -水-岩相互作用对盖层渗透率的影响.模拟结果表明,CO2进入盖层后,会使pH值降低,导致矿物组分和渗透率的变化.模拟5 000 a后,盖层底部和顶部渗透率分别增加了10％和6.7％,主要是由石膏在该处的溶解以及菱镁矿未能沉淀造成的;盖层中部渗透率降低了约6.7％,主要是因为铁白云石和菱镁矿在后期发生了沉淀;绿泥石的溶解为铁白云石和菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg2+和Fe2+离子来源,对盖层渗透率的变化起到了至关重要的作用.     

鄂尔多斯盆地深部咸水层二氧化碳地质储存热-水动力-力学(THM)耦合过程数值模拟

注入CO₂到深部咸水层(CO₂地质储存)被认为是一种直接有效地减少CO₂向大气排放的途径。CO₂地质储存涉及到热、水动力和力学耦合过程,该耦合过程是预测CO₂在储层中的迁移转化、评价储层储存能力和分析潜在风险的关键。基于Terzaghi固结理论,在热-水动力(TH)耦合软件TOUGH2框架中加入了力学模块,形成了新的热-水动力-力学(THM)模拟器。结合鄂尔多斯盆地CO₂捕获和储存(CCS)示范工程场地的地质、水文地质条件,采用新的THM模拟器数值分析了CO₂注入后地层中的温度、压力、CO₂饱和度、位移和有效应力的时空变化特征。结果显示:在井口保持8 MPa和35℃情况下,能够实现10万 t/a的CO₂注入量;压力上升的范围远远大于CO₂运移和温度降低的范围,注入20 a后,其最大距离分别达到接近边界10 km、620 m和100 m;位移和应力变化主要与压力变化相关,注入引起最大抬升为0.14 m,在注入井附近位置储层中有效应力变化水平方向要大于垂直方向,而在远井位置相反;注入引起井附近有效应力明显减小,从而导致了孔隙度和渗透率的增大,增强了CO₂注入能力。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏类型辨析

针对鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏是否为深盆气藏的问题,从成藏条件、成藏期次和气水分布特征等方面与典型的加拿大阿尔伯达深盆气藏进行综合对比。研究结果表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏烃源岩分布广泛、生气中心不明显、生气速率较低、持续供气条件较差且供气分散,难以形成满足深盆气藏气驱水的动力;储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层,不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件;源储配置样式为"自生自储"式和"垂向叠置"式,由于砂体规模小、分布不连续,源储接触局限,不具备深盆气藏源储大面积接触的特征;天然气发生3期成藏,在盆地埋藏期与抬升期均可成藏,成藏时间较早,后期气藏调整改造强烈,不具备深盆气藏的保存条件。气水分布主要受储层物性和区域构造控制,分布复杂、分异不明显,没有气驱水形成的"气水倒置"界面。成藏特征综合对比分析表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏并非深盆气藏,应为主要由储层物性控制的岩性气藏,该区油气勘探应以优质储层研究为重点。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界石千峰组低压气藏特征

鄂尔多斯盆地的气源主要来自于山西组-太原组的海陆交互相煤系地层, 上石盒子组沉积了一套巨厚的泥岩, 具有很强的封盖能力, 天然气很难穿层运移.近年来, 相继在盆地东部的石千峰组地层中发现了一系列次生气藏, 其形成机理逐步引起了勘探家的关注.根据次生气藏的特点, 结合包裹体测试计算, 认为其形成原因主要是由于下部超压地层进行超压释放, 从而在区域性盖层内部形成一系列泄压通道, 原生气藏泄漏而形成的.形成过程主要经历了下部高温高压原生气藏的形成、原生气藏泄压与次生气藏的形成、次生气藏的长时间调整3个阶段.      

鄂尔多斯盆地上古生界山西组页岩气成藏条件及勘探潜力

为了研究鄂尔多斯盆地上古生界页岩气的勘探潜力,对鄂尔多斯盆地二叠系山西组富有机质泥页岩样品有机地球化学、物性特征及等温吸附等方面测试获得的参数进行了数理统计和测井响应特征分析。研究发现：有效泥页岩单层厚度变化较大,最厚可达15 m以上,盆地主体部位w(TOC)一般大于1.0%,有机质类型主要为Ⅱ₂型及Ⅲ型,镜质体反射率平均为1.66%,属于成熟-高成熟阶段,有利于有机质热解生气,具备页岩气成藏的基本地质条件。黏土矿物主要以伊利石（44.9%）和高岭石（33.6%）为主,泥页岩孔隙度平均为3.98%,渗透率平均为0.133×10^-3 μm²。泥页岩吸附含气量平均为1.94 m³/t。综合考虑泥页岩有效厚度、有机质丰度、有机质类型、热演化程度以及含气量等因素,预测鄂尔多斯盆地山西组页岩气有利区主要位于天环坳陷西北角、陕北斜坡带东北角及盆地中南部等区域。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长8致密砂岩油藏地层水化学特征成因及其油气指示意义

国内对地层水与油藏的关系研究多集中在断块坳陷内,在岩性油藏中此类研究相对较少。基于鄂尔多斯盆地陇东地区长8致密砂岩油藏大量的地层水化学分析及薄片和扫描电镜资料,对长8地层水化学特征及其成因进行了分析,并结合油藏地质条件,探讨其油气指示意义。长8致密砂岩岩性油藏地层水矿化度平均为33.6 g/L,地层水类型以Ca Cl2型为主,整体为封闭的水文地质环境,有利于油气保存。长8地层水中的离子特征与砂岩成岩具有良好的对应关系。Mg2+亏损、Na+轻微亏损及富集主要与绿泥石化、斜长石的钠长石化及溶解作用有关;Ca2+富集不仅与斜长石的钠长石化及溶解作用有关,还与泥岩中火山灰大量释放的Ca2+有关;SO42-与HCO3-含量则主要受脱硫酸作用和碳酸盐胶结作用控制。此外,由于长8砂岩成岩作用受烃类充注影响较大,研究区西部与中部及东部地层水化学特征存在差异,西部地层水中的钠氯系数整体小于中部及东部,SO42-平均含量及脱硫系数平均值大于中部和东部等特征都与长8油藏在平面上充注条件差异有着很大联系。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组超低渗透砂岩储层微裂缝研究

通过对鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长4+5油藏的精细描述,指出微裂缝对提高储层渗流能力、提高超低渗透油藏开发效果具有十分重要的意义。研究表明,鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长4+5油藏微裂缝线密度为7.86条/cm,微裂缝开度为3.70μm,微裂缝间距为1.2723mm,微裂缝孔隙度为0.29%,微裂缝渗透率为332×10-3μm2。微裂缝孔隙度是基质孔隙度的2.74%,微裂缝渗透率是基质渗透率的12.15倍。微裂缝分布的差异性和不均一性是造成研究区超低渗透致密储层中有相对高渗透层的主要原因。微裂缝发育及展布状况是沉积微相带及基底断裂基础上成岩过程中多期古构造应力场与现今构造应力场共同作用的结果。在油气勘探中以寻找有利的沉积相—成岩相—微裂缝带为勘探目标,会加大勘探成功率。     

利用天然气包裹体方法划分天然气成藏期次--以鄂尔多斯盆地东南部上古生界储层为例

鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气储层主要为太原组、山西组、下石盒子组和上石盒子组,岩性以石英砂岩为主。储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结和交代作用、裂隙和溶蚀作用等,依据显微镜下岩相学研究,在研究区可以识别出四个大的成岩阶段,分别对应早成岩阶段的早期和晚期、晚成岩阶段的早期和晚期。识别出两期天然气包裹体,第一期天然气包裹体形成于早成岩阶段的晚期,分布在早期裂隙及与其相关的溶蚀孔隙中,形态不规则,气/液比较高,偶尔可见包裹体发荧光。第二期天然气包裹体形成于晚成岩阶段晚期,分布在晚期裂隙中和晚期亮晶方解石和石英胶结物中,包裹体气/液比小,大部分为有机气态和盐水组成的气液两相有机包裹体,包裹体壁薄色浅。研究认为第一期代表了早期天然气初次运移和注入储层事件,而第二期代表了天然气大规模二次运移聚集成藏事件。     

三角洲前缘亚相致密砂岩储层的成岩作用与有利成岩相带:以鄂尔多斯盆地子洲气田山_2~3段砂岩为例

致密砂岩储层成岩作用复杂,成岩相分布表现出明显的差异性。以物性、铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞等测试数据为基础,对鄂尔多斯盆地东部子洲气田山32段砂岩的成岩作用和成岩相进行了研究。结果表明:岩性以石英砂岩为主,岩屑含量自西向东表现出增加趋势;残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔为主要孔隙类型;压实压溶作用使原生粒间孔大量损失;胶结作用对储集空间具有双重影响,但整体使物性变差;溶解作用对石英砂岩和岩屑石英砂岩的影响不同,对石英砂岩的溶蚀程度更高;综合多项成岩阶段划分指标,子洲气田山32段砂岩已进入晚成岩B期,部分指标进入C期;参考多项定性和定量参数,划分出6种成岩相,分布于水下分流河道厚砂体中的石英加大粒间孔-溶蚀孔相是最有利的成岩相带,石英加大粒间孔-晶间孔相和粘土杂基充填晶间孔-溶蚀孔相次之,成岩相的平面分布受沉积微相和碎屑组分变化影响明显。     

鄂尔多斯盆地东南缘延长组石油充注对砂岩储层成岩演化的影响

综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法,对石油充注鄂尔多斯盆地东南缘三叠系延长组砂岩储层后的成岩反应系 统进行了研究,揭示了石油充注对储层成岩环境的改变在一定程度上影响了本区储层成岩作用的演化。研究表明,该区延 长组长石砂岩储层在石油充注后有机酸和CO2大量出现,pH值降低,促进了岩石骨架颗粒长石的溶解,导致了次生孔隙的发 育,增强了储层的储集性能,但未能增加石英的溶解度;但是由于含油饱和度偏低,石油的充注使成岩环境的变化仅在很 小程度上抑制伊利石的生长,并没有完全阻止伊利石的生长,伊利石“搭桥”胶结孔隙,一定程度上降低了储层的储集性 能;同时石油的充注也使成岩早期形成的碳酸盐胶结物出现溶解,当成岩温度>100℃时,有机质热演化产生较高的CO2分 压,缓冲了pH值使含铁碳酸盐大量沉淀从而使储层致密化。石油充注对储层的这些影响对下一步的储层评价提供了重要依 据。     

致密砂岩储层束缚水饱和度影响因素:以鄂尔多斯盆地临兴地区为例#br#

为了有效指导储层描述、评价及产能预测,为致密砂岩油气勘探和开发提供理论依据,以鄂尔多斯盆地临兴地区致密砂岩储层为例,利用铸体薄片、X射线衍射、核磁共振、高压压汞、气水相渗及扫描电镜等实验,分析了致密砂岩中束缚水饱和度的影响因素.结果表明:研究区致密砂岩束缚水饱和度为３４．７７％~８３．７８％,平均值为６３．８６％,T２谱截止值(T２cutoff)为３．８６~６５．６０ms,平均值为２０．９６ms;致密砂岩束缚水饱和度受储层物性、润湿性、敏感性、黏土矿物类型、质量分数和粒径共同作用;致密砂岩粒径越细,黏土矿物质量分数越高,岩石亲水性越强,岩石比表面积和水膜厚度越大,则毛细管束缚水和薄膜束缚水越高;水敏和盐敏是造成致密储层渗透率改变的主要因素;致密砂岩发育残余粒间孔、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、晶间孔和微裂缝;充填于孔隙中黏土矿物的类型、形态存在差异,致使致密砂岩储层的孔隙结构复杂,微观非均质性强,束缚水饱和度变化大.